專利名稱：一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，屬于醫(yī)療器械制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硅膠球囊導(dǎo)尿管以其性能柔軟、組織相容性好、無需外固定、方便護(hù)理、能夠避免或降低尿道粘膜損傷和尿道感染等優(yōu)點(diǎn)，作為一種體內(nèi)長期植入物被廣泛應(yīng)用于臨床。然而導(dǎo)尿管植入體內(nèi)后，隨著留置時間的延長，導(dǎo)尿管球囊易發(fā)生破裂，造成導(dǎo)管脫落，需重新更換導(dǎo)管，這樣既增加了患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)又加重了病患痛苦。目前國內(nèi)企業(yè)或科研院所還沒有能有效解決這一問題的方法，而歐美發(fā)達(dá)國家少數(shù)生產(chǎn)商研發(fā)出了高應(yīng)變、高彈性的硅膠球囊材料，但技術(shù)嚴(yán)格保密，原材料從不對外出售。因此，開發(fā)生物相容性好、撕裂強(qiáng)度高、彈性好的球囊材料及其制備工藝，打破國外壟斷，是醫(yī)用硅膠導(dǎo)尿管行業(yè)發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題。
纖維素晶須(cellulose nanowhiskers, CNW)是源于天然纖維素的一種類針狀納米晶體，可再生、生物相容性好、可提供較高的機(jī)械強(qiáng)度。近年來，在納米增強(qiáng)復(fù)合材料中被作為補(bǔ)強(qiáng)體來使用，如用于增強(qiáng)聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚氧乙烯、天然乳膠等，都取得良好的性能改善。上述實(shí)例中大多是將纖維素晶須分散于液態(tài)溶劑再與聚合物基體復(fù)合，而將纖維素晶須進(jìn)行表面改性以粉末形式直接與硅膠復(fù)合提高其抗撕裂強(qiáng)度并應(yīng)用于醫(yī)療器械在國內(nèi)外還鮮有報道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，具有提高硅膠球囊抗撕裂強(qiáng)度、高彈性的特點(diǎn)，且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊，采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末，將改性纖維素晶須與硅膠混煉均勻，再經(jīng)硫化模壓成型，制得高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
—種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，包括如下步驟1)制備改性纖維素晶須將纖維素晶須置于硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中反應(yīng)，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分和硅膠膠料B組分混合，同時加入所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末和交聯(lián)劑，混煉均勻；3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料進(jìn)行模壓硫化后轉(zhuǎn)入特定模具中模壓成型，得到高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
所述的步驟具體為1)制備改性纖維素晶須將直徑為2(T40nm，長為30(T500nm 的纖維素晶須置于硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分和硅膠膠料B組分混合，加入所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末和交聯(lián)劑，混煉均勻，時間為 7 10min，輥距為2 4mm ；3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，溫度為13(Tl50°C，時間l(Tl5min，壓強(qiáng)l(Tl5MPa ;隨后轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為17(Tl80°C，時間l(Tl5min，壓強(qiáng)17 19MPa，得到高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
所述的纖維素晶須與硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液的固液比為1:10 ;硅膠膠料A組分與硅膠膠料B組分重量比為1:1 ;混煉膠總量與改性纖維素晶須粉末與交聯(lián)劑的重量比為 100 0. 3 L O 0. 2 O. 5。
所述的纖維素晶須采用各種植物、動物以及細(xì)菌的纖維素晶須中的一種；所述的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液的濃度為10%。
所述的纖維素晶須采用棉纖維素晶須(供應(yīng)商上海晶純實(shí)業(yè)有限公司)、被囊動物纖維素晶須(供應(yīng)商上海晶純實(shí)業(yè)有限公司)、葡糖醋桿菌纖維素晶須(供應(yīng)商上海晶純實(shí)業(yè)有限公司)中的一種；所述的硅膠膠料A組分采用型號為HCRA 4130的硅膠膠料(浙江優(yōu)特格爾醫(yī)療用品有限公司供應(yīng))，所述的硅膠膠料B組分采用含鉬金催化劑的型號為 HCRB 4130的硅膠膠料(浙江優(yōu)特格爾醫(yī)療用品有限公司供應(yīng))；所述的交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯。
所述的硅膠膠料B中含鉬金催化劑的量為硅膠膠料B總量的O. 29Π). 7%。
本發(fā)明的有益效果是通過使用本發(fā)明得到的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末；利用改性纖維素晶須粉末提高醫(yī)用硅膠導(dǎo)尿管球囊的抗撕裂強(qiáng)度，避免或減少其使用過程中的破裂問題。與現(xiàn)有采用纖維素晶須懸液增強(qiáng)聚合物的實(shí)例相比較， 改性后纖維素晶須既保持其原有的高力學(xué)強(qiáng)度，又提高了其與硅膠高分子的界面相容性； 此外，改性纖維素晶須形態(tài)為超細(xì)粉末，可直接與硅膠基體混合，避免使用有機(jī)溶劑懸浮； 且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。(2)選擇性使用和合理搭配改性纖維素晶須和交聯(lián)劑 DCP的用量，優(yōu)化工藝配方，發(fā)揮二者協(xié)同作用，可制得高撕裂強(qiáng)度、高彈性的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
本實(shí)施例的一種高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，包括如下步驟1)制備改性纖維素晶須將源于棉纖維的2. Og直徑為2(T40nm，長為30(T500nm的纖維素晶須置于20mL濃度為10%的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分即型號為 HCRA 4130的硅膠膠料和硅膠膠料B組分即含O. 2%鉬金催化劑的型號為HCRA 4130的硅膠膠料按I: I比例混合，混煉膠總量為100g，同時加入O. 3g所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末，并加入O. 5g交聯(lián)劑過氧化二異丙苯(DCP)混煉均勻，置于開煉機(jī)混煉7min，輥筒的輥距設(shè)定為3mm ；3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，設(shè)定硫化溫度為130°C，壓強(qiáng)lOMPa，模壓硫化IOmin ;隨后將硫化膠轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為170°C，壓強(qiáng)18MPa，時間15min，得到高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊A。
通過使用本實(shí)施例得到的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末；利用改性纖維素晶須粉末提高醫(yī)用硅膠導(dǎo)尿管球囊的抗撕裂強(qiáng)度，避免或減少其使用過程中的破裂問題。與現(xiàn)有采用纖維素晶須懸液增強(qiáng)聚合物的實(shí)例相比較，改性后纖維素晶須既保持其原有的高力學(xué)強(qiáng)度，又提高了其與硅膠高分子的界面相容性；此外，改性纖維素晶須形態(tài)為超細(xì)粉末，可直接與硅膠基體混合，避免使用有機(jī)溶劑懸??；且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。(2)選擇性使用和合理搭配改性纖維素晶須和交聯(lián)劑DCP的用量，優(yōu)化工藝配方，發(fā)揮二者協(xié)同作用，可制得高撕裂強(qiáng)度、高彈性的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的一種高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，包括如下步驟1)制備改性纖維素晶須將源于被囊動物纖維素的2. Og直徑為2(T40nm，長為30(Tl000nm的纖維素晶須置于20ml濃度為10%的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分即型號為HCRA 4130的硅膠膠料和硅膠膠料B組分即含O. 7%鉬金催化劑的型號為HCRA 4130的硅膠膠料按1:1比例混合，混煉膠總量為100g，同時加入O. 5g所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末，并加入O. 3g交聯(lián)劑過氧化二異丙苯(DCP)混煉均勻，置于開煉機(jī)混煉8min，輥筒的輥距設(shè)定為4mm ；3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，設(shè)定硫化溫度為140°C，壓強(qiáng)13MPa，模壓硫化15min ;隨后將硫化膠轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為175°C，壓強(qiáng)17MPa，時間13min，得到高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊B。
通過使用本實(shí)施例得到的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末；利用改性纖維素晶須粉末提高醫(yī)用硅膠導(dǎo)尿管球囊的抗撕裂強(qiáng)度，避免或減少其使用過程中的破裂問題。與現(xiàn)有采用纖維素晶須懸液增強(qiáng)聚合物的實(shí)例相比較，改性后纖維素晶須既保持其原有的高力學(xué)強(qiáng)度，又提高了其與硅膠高分子的界面相容性；此外，改性纖維素晶須形態(tài)為超細(xì)粉末，可直接與硅膠基體混合，避免使用有機(jī)溶劑懸??；且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。(2)選擇性使用和合理搭配改性纖維素晶須和交聯(lián)劑DCP的用量，優(yōu)化工藝配方，發(fā)揮二者協(xié)同作用，可制得高撕裂強(qiáng)度、高彈性的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的一種高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，包括如下步驟1)制備改性纖維素晶須將源于葡糖醋桿菌纖維素的2. Og直徑為l(T20nm，長為10(T500nm的纖維素晶須置于20ml濃度為10%的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分即型號為HCRA 4130的硅膠膠料和硅膠膠料B組分即含O. 45%鉬金催化劑的型號為HCRA 4130的硅膠膠料按1:1比例混合，混煉膠總量為100g，同時加入I. Og所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末，并加入O. 2g交聯(lián)劑過氧化二異丙苯(DCP)混煉均勻，置于開煉機(jī)混煉lOmin，輥筒的輥距設(shè)定為2mm ;3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，設(shè)定硫化溫度為150°C，壓強(qiáng)15MPa，模壓硫化13min ;隨后將硫化膠轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為180°C，壓強(qiáng)19MPa，時間lOmin，得到高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊C。5
通過使用本實(shí)施例得到的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末；利用改性纖維素晶須粉末提高醫(yī)用硅膠導(dǎo)尿管球囊的抗撕裂強(qiáng)度，避免或減少其使用過程中的破裂問題。與現(xiàn)有采用纖維素晶須懸液增強(qiáng)聚合物的實(shí)例相比較，改性后纖維素晶須既保持其原有的高力學(xué)強(qiáng)度，又提高了其與硅膠高分子的界面相容性；此外，改性纖維素晶須形態(tài)為超細(xì)粉末，可直接與硅膠基體混合，避免使用有機(jī)溶劑懸??；且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。(2)選擇性使用和合理搭配改性纖維素晶須和交聯(lián)劑DCP的用量，優(yōu)化工藝配方，發(fā)揮二者協(xié)同作用，可制得高撕裂強(qiáng)度、高彈性的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
對比實(shí)施例I
I)制備改性纖維素晶須將源于棉纖維的2. Og直徑為2(T40nm，長為30(T500nm 的纖維素晶須置于20ml濃度為10%的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分即型號為HCRA 4130的硅膠膠料和硅膠膠料B組分即含鉬金催化劑的型號為HCRA 4130 的硅膠膠料按1:1比例混合，混煉膠總量為100g，同時加入O. 3g所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末混煉均勻，置于開煉機(jī)混煉7min，輥筒的輥距設(shè)定為3mm ;3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，設(shè)定硫化溫度為130°C， 壓強(qiáng)lOMPa，模壓硫化IOmin ;隨后將硫化膠轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為170°C，壓強(qiáng)18MPa， 時間15min,得到娃膠導(dǎo)尿管球囊D。
對比實(shí)施例2
I)硅膠的混煉將硅膠膠料A組分即型號為HCRA 4130的硅膠膠料和硅膠膠料B 組分即含鉬金催化劑的型號為HCRA 4130的硅膠膠料按I: I比例混合，混煉膠總量為100g， 置于開煉機(jī)混煉7min ;3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，設(shè)定硫化溫度為140°C，壓強(qiáng)13MPa，模壓硫化15min ;隨后將硫化膠轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為175°C，壓強(qiáng)19MPa，時間13min，得到硅膠導(dǎo)尿管球囊E。
通過實(shí)施例1、2、3和對比實(shí)施例1、2得到的硅膠導(dǎo)尿管球囊進(jìn)行抗撕裂性能、永久變形率、斷裂伸長率等相關(guān)性能測試結(jié)果見表I。從表I可以看出，采用本發(fā)明的制備方法，所得到的硅膠導(dǎo)尿管球囊都具有較好的抗撕裂和回彈性能。尤為明顯的是，相對于未添加改性纖維素晶須的硅膠導(dǎo)尿管球囊E來說，添加了改性纖維素晶須的硅膠導(dǎo)尿管球囊A、 B、C、D具有更加優(yōu)良的力學(xué)性能。相對于未添加交聯(lián)劑的硅膠導(dǎo)尿管球囊D來說，添加了交聯(lián)劑的硅膠導(dǎo)尿管球囊A、B、C具有更加優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。綜上說明本發(fā)明是一種設(shè)計合理有效、操作簡便、可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、成本低的高撕裂強(qiáng)度硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法。
表I
權(quán)利要求
1.一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊，其特征在于采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末，將改性纖維素晶須與硅膠的混煉均勻，再經(jīng)硫化模壓成型，制得高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
2.一種如權(quán)利要求I所述的高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)制備改性纖維素晶須將纖維素晶須置于硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中反應(yīng)，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分和硅膠膠料B組分混合，同時加入所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末和交聯(lián)劑，混煉均勻；3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料進(jìn)行模壓硫化后轉(zhuǎn)入特定模具中模壓成型，得到高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于所述的步驟具體為1)制備改性纖維素晶須將直徑為2(T40 nm，長為30(T500 nm的纖維素晶須置于硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液中，室溫反應(yīng)15min，經(jīng)離心洗滌，噴霧干燥后得改性纖維素晶須粉末；2)改性纖維素晶須與硅膠的混煉將硅膠膠料A組分和硅膠膠料B組分混合，加入所述步驟I)制備的改性纖維素晶須粉末和交聯(lián)劑，混煉均勻，時間為7 10 min，輥距為2 4 mm ;3)硅膠球囊的制備將所述步驟2)中混煉均勻的膠料置于平板硫化儀中進(jìn)行硫化，溫度為130 150 °C，時間10 15 min，壓強(qiáng)10 15 MPa ;隨后轉(zhuǎn)入模具模壓成型，溫度為17(Tl80 °C，時間1(T15 min，壓強(qiáng)17 19 MPa，得到高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于所述的纖維素晶須與娃燒偶聯(lián)劑KH550溶液的固液比為1:10 ;娃膠膠料A組分與娃膠膠料B組分重量比為1:1 ;混煉膠總量與改性纖維素晶須粉末與交聯(lián)劑的重量比為100 .O.3 I. O 0. 2 O. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于所述的纖維素晶須采用各種植物、動物以及細(xì)菌的纖維素晶須中的一種；所述的硅烷偶聯(lián)劑KH550溶液的濃度為10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于所述的纖維素晶須采用棉纖維素晶須、被囊動物纖維素晶須、葡糖醋桿菌纖維素晶須中的一種；所述的硅膠膠料A組分采用型號為HCRA 4130的硅膠膠料，所述的硅膠膠料B組分采用含鉬金催化劑的型號為HCRA 4130的硅膠膠料；所述的交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊的制備方法，其特征在于所述的硅膠膠料B中含鉬金催化劑的量為硅膠膠料B總量的O. 29ΓΟ. 7%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊及其制備方法，采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對纖維素晶須進(jìn)行改性得到改性纖維素晶須粉末，將改性纖維素晶須與硅膠的混煉均勻，再經(jīng)硫化模壓成型，制得高撕裂強(qiáng)度的硅膠導(dǎo)尿管球囊。本發(fā)明具有提高硅膠球囊抗撕裂強(qiáng)度、高彈性的特點(diǎn)，且工藝簡單、環(huán)保，產(chǎn)品安全、無毒。
文檔編號C08J3/24GK102936413SQ201210428198
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者劉伯福 申請人:浙江優(yōu)特格爾醫(yī)療用品有限公司